Determination of fuel system icing inhibitor content of aviation turbine kerosine by HPLC

Význam tématu

V leteckých turbínových palivech se v malém množství vázaná voda může při nízkých teplotách vysrážet jako led a ucpat palivové vedení či filtry. Přidání inhibitorech námrazy (FSII) zamezuje tvorbě ledu, zpomaluje růst mikroorganismů a chrání plastové nebo gumové části palivového systému.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo vyvinout a ověřit jednoduchou isokratickou HPLC metodu pro stanovení obsahu FSII v rozmezí 0–0,2 % (v/v) v leteckém kerosinu (AVTUR a AVCAT). Metoda pokrývá dříve používaný EGME i současný AL-41 a byla implementována na systému Agilent 1260 Infinity II LC.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky se připravují ředěním paliva v AVTUR a filtrací na PTFE mikrofiltru 0,45 μm. Chromatografická separace probíhá v normální fázi na koloně Agilent ZORBAX Eclipse XDB-CN (4,6×250 mm, 5 μm) bez vodného komponentu. Mobilní fáze: hexan/2-propanol (95:5, v/v), průtok 1,0 mL/min, teplota 25 °C, objem injekce 100 µL, detekce refrakčním indexem (RID), data rate 2,5 Hz.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda vykazuje rozlišení mezi EGME a AL-41>2,0 (>1,5 požadavek). Retenční časy jsou velmi stabilní, RSD<0,05 %, plošné RSD<0,5 %. Linearita kalibrační křivky pro obě složky překračuje R2=0,999 v rozsahu 0,03–0,2 % (v/v). Mez detekce stanovená na 0,0015 % (v/v) poskytuje poměry S/N 15,5 pro EGME a 68,0 pro AL-41, což potvrzuje vysokou citlivost.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální příprava vzorku bez extrakce
• Vysoká reprodukovatelnost a přesnost vhodná pro QA/QC laboratoře
• Rychlá analýza s jednoduchou isokratickou metodou
• Možnost stanovení obou typů FSII v jednom běhu

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace a integrace do on-line monitoringu paliv
• Přechod na rychlejší UHPLC kolony pro zkrácení analýzy
• Vývoj detekčních technik s vyšší citlivostí (např. MS)
• Modernizace mobilních fází směrem k ekologičtějším rozpouštědlům

Závěr

Navržená HPLC metoda s Agilent 1260 Infinity II LC a custom ZORBAX CN kolonou poskytuje citlivé, přesné a snadno použitelné stanovení FSII v leteckém kerosinu. Splňuje požadavky platných norem a je vhodná pro rutinní kontrolu kvality.

Reference

1. Defence Standard 68/252/Issue 1 – Fuel System Icing Inhibitor, AL-41.
2. Defence Standard 91-911/Issue 1 – Aviation Kerosene (AVTUR), Joint Service Designation AVTUR.
3. Aviation Jet Fuel Information, Version 3.3.2.
4. IP 424/96 – Determination of Fuel System Icing Inhibitor Content by HPLC.
5. ASTM D5006-11 – Measurement of Fuel System Icing Inhibitors in Aviation Fuels.
6. IP 367 – Precision Data for Test Methods of Petroleum Products.
7. IP 475 – Manual Sampling of Petroleum Liquids.